[发明专利]获得连铸设备的方法和由此获得的连铸设备

说明书

获得连铸设备的方法，用于通过铸模(11)的结晶器(12)的铸造型腔(13)来铸造具有多边形横截面的铸造产品(P)。

技术领域

本发明涉及一种获得用于生产具有多边形横截面的铸坯的连铸设备的方法。

本发明还涉及用该生产方法获得的连铸设备。

特别地，根据本发明的方法和设备允许以比已知方法和设备更高的铸造速度铸造铸坯，从而提高整个设备的生产率，显著减少或消除对铸模下游的铸坯的容纳。

背景技术

已知连铸设备包括被配置为铸造具有大体上方形横截面或具有圆形横截面的产品的铸模。例如在文件US-A-2008/264598中描述了已知的连铸设备。

将熔融金属引入铸模中，以便逐渐凝固形成固体表皮。

在铸模出口处，铸造产品具有凝固的外壳，其功能是容纳仍然存在于其内部的液态金属。铸模还限定了铸造线，凝固的金属产品沿该铸造线逐渐前进。

已知的设备还包括直接在铸模下游的容纳装置，该容纳装置被配置为防止由于液态金属施加的铁水静压力而发生的铸造产品的表皮的鼓胀。这种现象主要发生在铸造产品具有大体上方形横截面的情况下，在这种情况下横截面的边，如果没有被适当地容纳，则倾向于向外鼓胀。这种变形会导致裂纹的形成，如果裂纹延伸到外表面，会导致表皮破裂，从而导致液态金属的拉漏(breakout)。通过多个单元的容纳辊来防止这种现象。

每个容纳单元设有容纳辊，在使用期间，容纳辊在外围围绕铸造产品的一部分。

在容纳辊之间设有用于冷却(所谓二次冷却)金属产品(如输送喷嘴)的装置。

必须准确地调整容纳辊相对于铸造产品外表面的位置，以正确容纳横截面的边。特别地，每当铸造产品本身发生拉漏或质量下降时，例如由于内部或表面裂纹的存在，都需要采取措施来调整容纳辊的位置。

辊的位置的调整至少要考虑到材料由于二次冷却而产生的尺寸收缩，并且不需要过度压缩产品，以免产品变形，从而阻碍产品沿铸造线前进。

调整容纳辊的对准的操作复杂，需要专业操作员离线手动进行，耗时长，并且维护和运行成本高。

此外，容纳装置的维护要求适当的备件库存，具有相应的管理成本，并且如果在同一周内发生更多的拉漏，则对铸造机的操作施加限制。

还已知的是，相对于具有大体上方形横截面的产品的生产而言，圆形横截面铸坯的生产允许减少或甚至消除沿铸造线的容纳单元的数量，这是由于圆形产品具有更大的能力去支撑自身并抵抗凝固表皮所容纳的液体金属的铁水静压力。

还已知圆形产品的铸造允许获得高度均一的铸造产品的横截面的冷却，因此允许获得高质量的铸造产品。

然而，另一方面，圆形产品不允许达到高铸造速度，因为结晶器的内部锥度虽然经过研究和优化，但不允许在所有工艺条件下与铸造产品的完美接触，因此在收缩期间凝固表皮往往会从结晶器壁上脱落，降低了热交换的均匀性。

通常，用介于0.2和2.0m/min之间的铸造速度来铸造圆形横截面。

另一方面，考虑到具有大体上方形横截面的铸坯与具有圆形横截面的铸坯有相同的容纳长度，具有大体上方形横截面的铸坯允许达到更高的铸造速度，例如可达4至5m/min，因此生产率更高。

如果使用具有足够长度的容纳装置，则可以提高大体上方形横截面的铸造速度，在任何情况下该长度都大于圆形横截面所需的长度。事实上，在高铸造速度下，在结晶器出口处的表皮更薄、更热，并且在铁水静压力的作用下更容易鼓胀。

此外，与圆形产品相比，具有大体上方形横截面的产品具有不均匀的表面温度。事实上，边缘可能比中心面更冷，因此会在后续的在下游的轧制过程中产生缺陷。